C95400 Aluminiowy brąz i jego równoważne alternatywy: Analiza wydajności i kosztów

1. Wprowadzenie

C95400 Aluminiowy brąz jest szeroko stosowanym stopem na bazie miedzi o wartości doskonałej kombinacji wytrzymałości, odporności na zużycie i umiarkowanej odporności na korozję w zastosowaniach przemysłowych. Ta kompleksowa analiza analizuje C95400 wraz z potencjalnymi równoważnymi alternatywami, zapewniając specjalistów ds. Zakupów, inżynierów i specjalistów ds. Wyboru materiałów, szczegółowe porównania składu chemicznego, właściwości mechanicznych, wzglętów produkcyjnych i wskaźników kosztów wydajności. Niniejszy przewodnik ma na celu ułatwienie świadomego podejmowania decyzji podczas pozyskiwania materiałów do zastosowań w sektorze morskim, przemysłowym, komponentom zaworów i ogólnych sektorach inżynierii.

2. C95400 Aluminiowy brąz: specyfikacje podstawowe

Tabela 1: Skład chemiczny C95400 Aluminium (%)

Glin	Cu	Fe	Pb	Mn	W	I	Zn
10.0-11.5	Rem.	2.5-4.5	00,05 maks	00,5 maks	1,5 maks	00,5 maks	0.8 Max
11.0*	83,0*	4.0*	–	0.3*	1.0*	0.2*	0.5*

*Wartości nominalne

Tabela 2: Właściwości mechaniczne C95400 Aluminium brąz

Nieruchomość	Wartość	Jednostka
Wytrzymałość na rozciąganie	585-690	MPa
Siła plonowania	240-310	MPa
Wydłużenie	12-20	%
Twardość Brinella	150-190	HB
Gęstość	7.45	g/cm³
Moduł sprężystości	110	GPa
Przewodność cieplna	50	W/m · k
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	16.4	μm/m · k
Przewodnictwo elektryczne	12	% IACS

3. Bezpośrednie równoważne alternatywy dla C95400

3.1 Międzynarodowe równoważniki standardowe

Tabela 3: Równoważne standardy międzynarodowe dla C95400

Kraj	Standard	Przeznaczenie	Poziom równoważności
USA	ASTM	Amerykański C95400	Odniesienie
Europa	W	Que11fe4	Wysoki
Niemcy	OD	SEASF10F3	Średni-wysoki
Wielka Brytania	BS	AB2	Wysoki
Japonia	JIS	CA406	Średni-wysoki
Chiny	GB	ZCUal10fe3	Wysoki
Rosja	GOST	Brazh 9-4	Średni
Międzynarodowy	ISO	SEASF10F3	Średni-wysoki

3.2 Porównanie składu chemicznego

Tabela 4: Porównanie składu chemicznego C95400 i jego bezpośrednich równoważników (%)

Stop	Standard	Glin	Cu	Fe	Pb	Mn	W	I	Inni
C95400	ASTM	10.0-11.5	Rem.	2.5-4.5	00,05 maks	00,5 maks	1,5 maks	00,5 maks	Zn ≤ 0,8
Que11fe4	W	10.0-12.0	Rem.	3,0-5,0	00,02 maks	2,0 maks	1,0 maks	0.6 Max	Zn ≤ 0,5
AB2	BS	10.0-11.5	Rem.	3,0-5,0	00,01 maks	1,5 maks	1,5 maks	00,4 maks	Zn ≤ 0,5
CA406	JIS	9,0-11,0	Rem.	2,0-4,0	00,05 maks	1,5 maks	1,0 maks	00,5 maks	Zn ≤1,0
ZCUal10fe3	GB	9,0-11,0	Rem.	2,5-4,0	00,01 maks	00,5 maks	1,0 maks	00,3 maks	Zn ≤ 0,5

3.3 Porównanie właściwości mechanicznych

Tabela 5: Porównanie właściwości mechanicznych C95400 i bezpośrednich równoważników

Stop	Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)	Granica plastyczności (MPa)	Wydłużenie (%)	Twardość (HB)
C95400 (ASTM)	585-690	240-310	12-20	150-190
Que11fe4 (EN)	600-700	250-320	10-18	160-200
AB2 (BS)	580-680	240-300	10-18	150-190
CAC406 (on)	550-650	220-280	12-22	140-180
ZCUal10fe3 (GB)	570-670	230-300	10-20	145-185

4. Alternatywne kategorie materiałów

4.1 Inne gatunki brązu aluminium

Tabela 6: Porównanie alternatywnych gatunków brązu

Stop	NAS#	Al (%)	Kluczowe różnice	Koszt względny	Ocena wydajności
C95500	C95500	10.5-11.5	Zawiera Ni, wyższą siłę	110%	Wysoki
C95800	C95800	8,5-9,5	Wyższy NI, lepsza odporność na korozję	120%	Bardzo wysoki
C95900	C95900	11.5-13.0	Wyższa AL, zwiększona twardość	115%	Wysoki
C95700	C95700	11,0-12,0	Zawiera Ni, wyższą siłę	115%	Wysoki
C63000	C63000	9,0-11,0	Wyższy Ni, lepsza siła	130%	Bardzo wysoki

4.2 Inne brązowe alternatywy

Tabela 7: Inne brązowe alternatywy

Stop	NAS#	Kluczowy kompozycja	Kluczowe właściwości	Wskaźnik kosztów do C95400	Najlepsze aplikacje
C90300	C90300	Cu-Sn-Zn	Dobre właściwości łożyska, niższa wytrzymałość	90%	Zastosowania niskiego ciśnienia
C86300	C86300	Cu-Mn-Zn-Fe	Wysoka wytrzymałość, niższa odporność na korozję	85%	Nosić aplikacje
C93200	C93200	Cu-Sn-Pb-Zn	Doskonałe właściwości łożyska, niższa wytrzymałość	80%	Łożyska i tuleje
C95200	C95200	Z A-up	Niższa AL, lepsza plastyczność	95%	Komponenty ogólne
C61300	C61300	Cu-al-fu	Wyższa siła, lepsza korozja	125%	Zastosowania morskie

4.3 Alternatywy nieokreślone

Tabela 8: Alternatywne materiały nieokreślone

Kategoria materialna	Przykładowa ocena	Wydajność porównawcza	Wskaźnik kosztów	Nakładanie się aplikacji
Żelazo plastyczne	65-45-12	Wyższa wytrzymałość, niższa korozja	45%	Średni
Stal węglowa	1045	Wyższa siła, słaba korozja	40%	Niskie średnio
Stal nierdzewna	316	Umiarkowana siła, lepsza korozja	85%	Średni-wysoki
Stop aluminium	7075-T6	Niższa waga, mniej odporna na zużycie	80%	Niski
Nikiel Aluminium Brąz	C95800	Wyższa odporność na korozję, bardziej kosztowna	120%	Wysoki

5. Analiza kosztów wydajności

5.1 Wskaźnik kosztów materiałów względnych

Tabela 9: Wskaźnik kosztów materiału względnego (C95400 = 100)

Materiał	Koszt surowca	Koszt przetwarzania	Całkowity wskaźnik kosztów	Trend kosztów (2 lata)
C95400	100	100	100	Stabilny
Que11fe4 (EN)	95-105	95-105	95-105	Stabilny
C95500	105-115	100-110	103-113	Niewielki wzrost
C95800	115-125	105-115	110-120	Wzrastający
C90300	85-95	90-100	87-97	Stabilny
316 SS	80-90	85-95	82-92	Lotny
Żelazo plastyczne	40-50	45-55	42-52	Stabilny

5.2 Ocena wydajności według aplikacji

Tabela 10: Ocena wydajności według aplikacji (skala 1-10, 10 = najlepsza)

Materiał	Pompy morskie	Zawory przemysłowe	Ogólne łożyska	Nosić komponenty	Ogólna ocena wartości
C95400	7	8	8	8	7.8
Que11fe4	7	8	8	8	7.8
C95500	8	8	9	9	8,5
C95800	9	9	8	8	8,5
C90300	6	7	8	6	6.8
316 SS	8	7	6	6	6.8
Żelazo plastyczne	4	6	7	6	5.8

6. Rozważania produkcyjne

6.1 Porównanie przetwarzania

Tabela 11: Przydatność procesu produkcyjnego (skala 1-10, 10 = doskonała)

Materiał	Casting piasku	Odlewanie odśrodkowe	Casting inwestycyjny	Obrabialność	Spawalność	Odpowiedź na obróbkę cieplną
C95400	9	8	7	7	5	7
Que11fe4	9	8	7	7	5	7
C95500	8	8	7	6	5	8
C95800	8	8	7	6	6	8
C90300	9	8	8	8	7	6
316 SS	6	7	8	5	8	7
Żelazo plastyczne	9	7	5	6	5	8

6.2 Rozważania łańcucha dostaw

Tabela 12: Czynniki łańcucha dostaw

Materiał	Globalna dostępność	Czas realizacji (tygodnie)	Różnorodność dostawców	Stabilność cen	Możliwość recyklingu
C95400	Wysoki	3-5	Wysoki	Średni-wysoki	Wysoki
Que11fe4	Wysoki	3-5	Wysoki	Średni-wysoki	Wysoki
C95500	Średni-wysoki	4-6	Średni-wysoki	Średni	Wysoki
C95800	Średni	5-8	Średni	Średni	Wysoki
C90300	Bardzo wysoki	2-4	Bardzo wysoki	Wysoki	Wysoki
316 SS	Bardzo wysoki	2-3	Bardzo wysoki	Średni	Bardzo wysoki
Żelazo plastyczne	Bardzo wysoki	1-3	Bardzo wysoki	Wysoki	Bardzo wysoki

7. Równoważność specyficzna dla aplikacji

Tabela 13: Zalecane alternatywy według aplikacji

Podanie	Pierwszy wybór	Drugi wybór	Trzeci wybór	Kluczowy współczynnik wyboru
Pompy morskie	C95800	C95400	316 SS	Odporność na korozję
Zawory przemysłowe	C95400	C95500	Żelazo plastyczne	Ocena ciśnienia/temperatury
Nosić płyty	C95400	C95900	C86300	Odporność na ścieranie
Komponenty śmigła	C95800	C95400	316 SS	Korozja wody morskiej
Łożyska/tuleje	C95400	C93200	C90300	Pojemność/zużycie obciążenia
Generalne biegi	C95400	C95500	C63000	Siła/trwałość
Składniki hydrauliczne	C95400	C95500	316 SS	Obsługa ciśnienia
Sprzęt wydobywczy	C95400	Żelazo plastyczne	C86300	Trwałość/koszt

8. Metodologia selekcji dla równoważnych materiałów

Tabela 14: Matryca decyzyjna do wyboru materiału

Czynnik wyboru	Waga	C95400	Que11fe4	C95500	C95800	316 SS	Żelazo plastyczne
Siła mechaniczna	20%	7	7	8	8	7	6
Odporność na korozję	20%	7	7	8	9	9	4
Odporność na zużycie	15%	8	8	9	8	6	7
Opłacalność	15%	8	8	7	6	7	9
Obrabialność	10%	7	7	6	6	5	6
Odlewalność	10%	9	9	8	8	6	9
Dostępność	10%	9	9	8	7	9	9
Ważony wynik	100%	7.70	7.70	7,85	7,75	7.15	6,75

9. Regionalna dostępność rynku i trendy cenowe

Tabela 15: Dostępność regionalna i zmiany cenowe

Region	Dostępność C95400	Wskaźnik cen	Wiodący dostawcy	Rozważania dotyczące importu
Ameryka Północna	Bardzo wysoki	100	Metale kontuzji, zaawansowany brąz	Solidne dostawy krajowe
Europa	Wysoki	105-110	Kme, Wieland	Certyfikaty materiałowe UE
Chiny	Bardzo wysoki	80-90	Różne odlewnie	Weryfikacja jakości niezbędna
Japonia	Średni-wysoki	110-120	Sambo, materiały Mitsubishi	Jakość premium, wyższy koszt
Indie	Wysoki	85-95	Wiele odlewni	Spójność jakości różni się
Środkowy Wschód	Średni	115-125	Głównie importowane	Obowiązki importowe, dłuższe czasy realizacji
Australia	Średni	110-120	Regionalni dystrybutorzy	Koszty transportu znaczące

Tabela 16: Pięcioletnia analiza trendów cenowych (wskaźnik: 2020 = 100)

Rok	C95400	C95500	C95800	316 SS	Indeks miedzi	Indeks aluminiowy
2020	100	100	100	100	100	100
2021	120	122	125	108	125	130
2022	135	138	142	116	135	145
2023	128	132	138	118	130	135
2024	122	125	132	112	125	130
2025*	118	122	130	110	120	125

*Prognozowane wartości

10. Zalecenia dotyczące wniosków i zamówień

C95400 Aluminiowy brąz pozostaje wszechstronny i szeroko stosowany stop do zastosowań przemysłowych wymagających dobrej wytrzymałości, odporności na zużycie i umiarkowanej wydajności korozji. Najbardziej bezpośrednie równoważne alternatywy znajdują się w europejskim standardowym standardie CUAL11FE4 i British Standard AB2, które oferują prawie identyczne charakterystyki wydajności z minimalnymi zmianami kosztów.

W przypadku zastosowań wymagających doskonałej odporności na korozję, szczególnie w środowiskach wody morskiej, brąz aluminiowy C95800 oferuje znaczące zalety wydajności, które mogą uzasadnić swoją premię za koszt 10-20%. W przypadku zastosowań priorytetowych odporności na zużycie i wytrzymałości C95500 zapewnia lepszą wydajność przy niewielkim wzroście kosztów.

W przypadku specjalistów ds. Zamówień obowiązują następujące zalecenia strategiczne:

Dopasuj wybór materiału właśnie do wymagań aplikacji, aby uniknąć nadmiernej specyfikacji i niepotrzebnych kosztów
Zawsze żądaj dokumentacji certyfikacji materialnej w celu weryfikacji składu i nieruchomości
Rozważ całkowity koszt własności, w tym cykle utrzymania, a nie tylko początkowa cena zakupu
W przypadku niekrytycznych, umiarkowanych zastosowań w środowiskach nieobowiązkowych, oceń żelazo plastyczne jako potencjalną alternatywę oszczędzającą koszt
Utrzymuj relacje z wieloma dostawcami, aby zapewnić konkurencyjne ceny i ciągłość dostaw
Rozważ regionalne zmiany cen podczas pozyskiwania globalnego, szczególnie w przypadku dużych zamówień
Monitoruj trendy cenowe miedzi i aluminium jako wiodące wskaźniki aluminiowych ruchów cen brązu
Opracuj standaryzowane tabele równoważności materiałów dla substancji awaryjnych

Dzięki dokładnie oceniając czynniki równoważności przedstawione w tej analizie, specjaliści ds. Zakupów i inżynierowie mogą podejmować świadome decyzje przy wyborze alternatyw dla brązu aluminiowego C95400, równoważenie wymagań dotyczących wydajności z rozważaniami kosztów i zapewnienie odporności łańcucha dostaw.